Hur vingar är en anpassning för fåglar

Under miljontals år har fåglar perfekterat den kroppsstruktur som behövs för flygning. Faktum är att en fågels hela varelse har anpassat sig till ett liv av sväva genom luften. Förutom insekter och fladdermöss kan ingen annan grupp av djur verkligen flyga. Fåglarnas vingar är unikt anpassade till deras livsstil, från den dagliga sökandet efter mat till årliga vandringar som varar tusentals mil. Fåglar ärvda från sina förfäder vingstrukturer som gör att de kan fly från rovdjur, dra nytta av fler matkällor och göra livet mindre stressigt.

Fåglar accepteras nu allmänt som att de härstammar från en form av dinosaurier, som utvecklas från en rad köttätande dinosaurier som kallas maniraptoran theropods som liknar Velociraptors. Enligt deras fossila rekord utvecklade dessa dinosaurier funktioner, såsom wishbones och tunnskalade ägg som liknar de hos moderna fåglar. Den första fågeln var möjligen Archaeopteryx, en bevingad varelse som kan ha kunnat fly. Några av de första fågelliknande varelserna hade fjädrar på benen, liksom armarna, enligt en studie från 2013 av Dr. Xing Xu och kollegor från Institute of Geologi och paleontologi i Shandong, Kina, och publicerad i tidskriften "Science." Denna upptäckt tycktes antyda att forntida fågelliknande djur faktiskt använde två uppsättningar vingar att flyga.

Innan fåglar kunde ta sig till himlen, var de tvungna att utveckla fjädrar anpassade till flygmekaniken och till och med specifika flygstilar. Fjädrar är lätta men anmärkningsvärt starka. Rester är flygningen, eller vingen, fjädrar. De primära resterna, stora vingfjädrar, fäster vid vingens "hand" -del. De sekundära resterna fäster vid underarmen och hjälper till att lyfta när fågeln svävar eller slår. Förutom fjädrarna själva bildar vingarnas form en fågels flygförmåga. Korta, rundade vingar hjälper fåglar att ta fart snabbt. Långa, spetsiga vingar ger fart. Långa, smala vingar möjliggör glidning. Breda vingar med slitsar låter fåglar både sväva och glida.

Fåglar använder inte nödvändigtvis sina vingar endast för flygning; vingar gör det också möjligt för fåglar att reglera sin kroppstemperatur. Fåglar som anhingorna tappar snabbt värme från sina kroppar, så genom att sprida sina vingar och vända ryggen mot solen kan de absorbera solenergi för att värma upp sig själva. Turkiska gamar använder också dessa breda vingar för att höja temperaturen från lägre natt till högre dagtid.

Fåglar behöver inte klappa vingarna hela tiden för att hålla sig luftbundna; de kan spara sin energi genom att skjuta i höjden. Kraften i stigande luftpelare som kallas uppdrag och värme håller fåglarna höga. Vissa fåglar, nämligen sjöfåglar som albatrosser, tillbringar mycket av sin tid i luften. Sjöfåglar använder uppdraget som skapas av vågornas åtgärder för att sväva. Svävande fåglar tenderar att ha vingar med hög bildförhållande, vilket betyder att deras vinglängder är mycket större än deras vingområden. Denna kvalitet ger höga fåglar deras karakteristiska långa, tunna vingar.

Även om fåglar utan flyg har anpassat sig till livet nedanför har deras vingar inte helt försvunnit från deras anatomier. Fåglar utvecklades för att flyga, men vissa fåglar har tappat denna förmåga när deras kroppar så småningom anpassade sig till mark- eller vattenmiljöer och flygning blev för dyrt, energimässigt. Pingvinvingar har i grunden förändrats till simfötter för att underlätta simning. Den flyglösa skarven på Galapagosöarna brukade kunna flyga, men har sedan dess tappat den kapaciteten till förmån för att glida genom vattnet. Stora fåglar, som strutsar och nötter, använder sina proportionellt mindre vingar i imponerande skärmar.

Många fåglar tar långa flygningar som kallas migration till varmare regioner i världen under de kallare månaderna. Arktisk tärnans migrationsväg täcker en rundresa på mer än 30 000 kilometer från Arktis till Antarktis. Blackpoll sångaren gör sin årliga resa genom att stanna i luften i 80 till 90 timmar utan att vila. Inte alla fåglar har dock förmågan att migrera; Förutom interna anpassningar hjälper specialiserade vingar flyttfåglar att göra sina långa flygningar. Migrerande fåglar har mer spetsiga vingar, som är stora jämfört med sina kroppar, vilket resulterar i mindre mödosam flygning.

Evolution har inte riktigt avslutat sitt jobb med fågelvingen. En studie från 2013 publicerad i "Current Biology" och genomförd av Drs. Charles Brown och Mary Brown har funnit bevis för att evolutionen inträffat i vingarna på klipporna i Nebraska. Vägdödade klippsvalor visade sig ha längre vingar än många andra i deras befolkning. Forskarna teoretiserade att dessa svalor, häckande i motorvägsbroar och överfarter, utvecklades kortare, rundare vingar för att kunna ta av på ett mer vertikalt sätt och därmed låta fåglarna fly från mötande fordon.